物质能无限分割下去吗?究竟什么才是构成物质的基本单元?
【物质能无限分割下去吗?究竟什么才是构成物质的基本单元?】关于物质是由离散单元组成且能够被任意分割的概念流传了上千年,但这些想法只是基于抽象的、哲学的推理,而非实验和实验观察。随着科学的不断发展,人们逐渐认识到了物质可能是由一些基本粒子组成的。
19世纪初英国化学家J.道尔顿在进一步总结前人经验的基础上,提出了具有近代意义的原子学说。近代科学认为,原子是保持物质化学性质最微小的单位,但这并不意味着原子就是组成物质的最小单位,二者之间有着本质的区别!
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我们知道,原子分为原子核和核外电子,而原子核通常由质子和中子组成。事实上,在一段时间内,科学家们认为质子和电子(因为中子本质上就是质子和电子构成的)才是组成物质最基本的粒子,但实际上并非如此。
夸克的发现意味着质子和中子可以细分为更小的微粒!目前为止,科学家发现的夸克一共有6种,它们分别是上(u)、下(d)、奇(s)、粲(c)、底(b)及顶(t)夸克,可以毫不夸张地说,正是这6种夸克的存在才衍生出了我们丰富多彩的世界!
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难道说夸克就是构成物质最微小的、不能继续分割的单元吗?只能说目前是这样,并不能确定未来是否能够发现比夸克还要小的单元。
事实上,除了基本粒子是点粒子的理论之外,还存在着另外一种神奇的理论——超弦理论,超弦理论对物质的构成有着不同的理解!
在超弦理论的架构中,世界存在不同的维度,而构成这些维度的基本便是一维弦,一维弦的不同振动方式产生了自然界中各种各样的粒子,然后由这些粒子构成了我们的世界。
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所以从这个层面上来讲,也许一维弦才是构成物质最为基础的单元!但这也只是理论假设的产物,因为与夸克、原子等基本微粒不同,一维弦甚至没有实体,只是定义中的单位,所以并不能作为物质的最小单元!
在我国古代文献中,有着这样一段话:取一根绳子,每次都从中间剪开,留下其中一半,周而复始,绳子是否在剪到一定程度之后再也无法分割?
答案自然是肯定的!因为当绳子被剪到夸克级别的时候,就已经无法分割了!但真的是这样吗?
有人认为,将原子放大无数倍,里面就是一个宇宙!那如果将夸克放大一万倍、十万倍、一百万倍!我们又看到什么呢?是一个密不可分的整体?还是另外一个由更加微小的单元所组成的结构呢?
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事实上,这样讨论并没有任何意义!这样的说法更像是一个文字游戏,一个永远也不会有答案的问题,因为我们总能让基本单元放大无数倍!
所以,笔者认为,物质很有可能是存在基本构成单元的,同理,宇宙应该也有其存在方式,世界上不存在无限的小和无限的大!但它们的存在方式已经超出了我们的理解,这样才能跳出这个悖论!
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但目前为止,科学家所发现的构成物质最基本的单元毫无疑问就是夸克,只是不知道夸克还能不能继续细分下去,只能让未来的科学家们来寻找答案了。
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